[高等教育]实验六FIR数字滤波器的设计.pptVIP

一、实验目的 1、理解窗函数的基本概念与加窗原理 2、掌握基本窗函数产生的方法及频率特性 3、掌握窗函数FIR滤波器设计的具体方法和步骤； 二、实验设备 三、实验原理 三、实验原理 2、三角窗函数?? 三、实验原理 3、??巴特利特窗 三、实验原理 三、实验原理 分别用以上函数生成n=50的窗函数，并观察其频率特性 （使用归一化的幅值和频率） 三、实验原理 三、实验原理 四、实验内容 1、分别用矩形窗、三角窗、汉宁窗、海明窗、巴莱克曼窗设计低通数字滤波器。 要求信号的采样频率为1000Hz ,数字滤波器的截止频率为100Hz，滤波器的阶数为80。 四、实验内容 四、实验内容 四、实验内容 四、实验内容 四、实验内容 四、实验内容 2、设计一个线性相位FIR低通滤波器 五、实验报告要求 1、简述窗函数法FIR滤波器设计的原理和步骤。 2、观察并记录各窗函数对滤波器幅频特性的影响，比较各种窗的特点； * * 实验六 FIR数字滤波器的设计 2、MATLAB6.5 软件 1、计算机 窗函数设计线性相位FIR滤波器步骤： 1、确定数字滤波器的性能要求，临界频率 单位脉冲响应长度N 2、根据性能要求，合理选择单位脉冲响应h(n)的奇偶对称性，从而确定 理想频率响应 的幅频特性和相频特性。 3、求理想单位脉冲响应 4、选择适当的窗函数w（n），根据 求所需设计 的FIR滤波器单位脉冲响应 5、求 分析其幅频特性，若不满足要求，可适当改变窗函数形式 或长度N，重复上述设计过程，以得到满意的结果。 三、实验原理 1、?矩形窗的产生 ??W = boxcar(n) 输入参数n是窗函数的长度， 输出参数W是由窗函数的值组成的n阶向量, 从功能将，等价于w = ones(n，1) . w = triang(n) 输入参数n是窗函数的长度， 输出参数W是由窗函数的值组成的n阶向量, 三角窗是两个矩形窗的卷积 三角窗函数的首尾两个数值通常不为零。 w = bartlett(n) 输入参数n是窗函数的长度， 输出参数w是由窗函数的值组成的n阶向量, 巴特利特窗是两个矩形窗的卷积 巴特利特窗的两端都是零。 4、??汉宁窗 w = hanning(n) 5、?海明窗 w = hamming(n) 6、布莱克曼窗 w = blackman(n) n=51; window=boxcar(n); [h,w]=freqz(window,1); subplot(2,1,1) stem(window); subplot(2,1,2) plot(w/pi,20*log(abs(h)/abs(h(1)))); n=51; window=triang(n); [h,w]=freqz(window,1); subplot(2,1,1) stem(window); subplot(2,1,2) plot(w/pi,20*log(abs(h)/abs(h(1)))); 汉宁窗及其频谱特性 海明窗及其频谱特性 passrad=0.2*pi; w1=boxcar(81); w2=triang(81); w3=hanning(81); w4=hamming(81); n=1:1:81; hd=sin(passrad*(n-41))./(pi*(n-41)); hd(41)=passrad/pi; h1=hd.*rot90(w1); h2=hd.*rot90(w2); h3=hd.*rot90(w3); h4=hd.*rot90(w4); [mag1,rad]=freqz(h1); [mag2,rad]=freqz(h2); [mag3,rad]=freqz(h3); [mag4,rad]=freqz(h4); subplot(2,2,1); plot(rad,20*log(abs(mag1))); grid on; subplot(2,2,2); plot(rad,20*log(abs(mag2))); grid on; subplot(2,2,3); plot(rad,20*log(abs(mag3))); grid on; subplot(2,2,4); plot(rad,20*log(abs(mag4))); grid on; 1、fir1函数：设计具有标准频率特性的FIR滤波器 （1）b=fir1(n,wn): 返回所设计的阶的低通FIR滤波器，返回的向量b为滤波器的系数（n+1个b(z) = b(1) + b(2)z-1 + … + b(n+1)z-n。 ）， wn: